廢水生物處理常見問題探討
?? 由于廢水生物處理變化性大,大型污水處理廠因經(jīng)費(fèi)及人力充足,操作維護(hù)上較無問題;然中小型工廠則限于經(jīng)費(fèi)及人力不足,操作管理上常有不足或疏忽之處, 當(dāng)生物處理系統(tǒng)異常時(shí),未能及時(shí)采用有效應(yīng)變措施以進(jìn)行控制,加上環(huán)保單位稽查嚴(yán)格,常造成業(yè)者經(jīng)營(yíng)上之困擾。有鑒于此,本文透過活性污泥、溶氧控制、pH 值變化、污泥膨化、污泥上浮、泡沫困擾及微生物相觀察等章節(jié),以摘要方式進(jìn)行介紹,期能讓業(yè)界了解生物處理特性及相關(guān)可行改善方案,于實(shí)際遭遇該類型問題時(shí),能迅速有效地采取適當(dāng)之應(yīng)變措施,以達(dá)事半功倍之效。
?1、活性污泥絮體
?? 廢水處理現(xiàn)場(chǎng)人員每日皆需執(zhí)行污泥廢棄工作、操作污泥脫水程序;然污泥除ㄧ般顯微鏡所見,其實(shí)際組成究竟為何,由于牽涉到相關(guān)處置是否適當(dāng),值得深入探討;相關(guān)說明如下:
(1)活性污泥絮體組成
????? 較早文獻(xiàn)資料認(rèn)為活性污泥膠羽系由特定之微生物- 膠團(tuán)桿菌(Zoogloearamigera) 所形成,因其可形成大量黏質(zhì)性莢膜細(xì)胞間質(zhì)(matrix of capsular slime),將其他分散性生物體吸附, 膠質(zhì)本身又提供作為掠奪者的獵場(chǎng)。
?????? 然依較新文獻(xiàn)資料顯示,活性污泥初期,首先出現(xiàn)之原生動(dòng)物為阿米巴原蟲(amoeboide),當(dāng)細(xì)菌族群開始建立,且一種稀薄混合液(thin?mixed?liquor) 出現(xiàn)時(shí),鞭毛蟲類取代阿米巴原蟲成為優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物。數(shù)天后, 當(dāng)稀薄延散性絮體(lightly-dispersed?floc)開始形成,細(xì)菌族群也大量增加,阿米巴原蟲及鞭毛蟲類因溶解性食物競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系, 開始快速死亡,隨著絮體出現(xiàn)及細(xì)菌數(shù)量增加, 自由游泳性纖毛蟲類出現(xiàn),吞食細(xì)菌,并分泌多糖聚合體(polysaccharides)及黏液蛋白(mucoproteins),促使絮體形成。但形成之絮體限制了其自由活動(dòng)力而降低其攝取食物之能力,使其數(shù)目開始減少。當(dāng)絮體達(dá)到穩(wěn)定階段,匍匐行纖毛蟲類開始成為優(yōu)勢(shì)原生動(dòng)物。最后, 有柄纖毛蟲類出現(xiàn)于成熟污泥。存在的絮體提供一個(gè)適當(dāng)棲息所,有利于匍匐行及有柄纖毛蟲類的成長(zhǎng)及攝取食物。
? ? ? ? 依據(jù)上述演變內(nèi)容較合理之解釋, 為活性污泥絮體系由微生物所分泌的聚合體(polymer)或暴露在適當(dāng)生理?xiàng)l件下, 生物體表面間互相作用之影響,亦即絮體系「細(xì)胞表面的聚合體吸附(adsorption)及架橋(bridging)作用之結(jié)果」。
????? 如活性污泥絮體為細(xì)胞表面的聚合體吸附及架橋作用之結(jié)果,推估絮體內(nèi)部應(yīng)包含活的及死的細(xì)胞(細(xì)菌及原生動(dòng)物),系由細(xì)胞之分泌物所聚集而成;該原理及推估如確定, 相關(guān)之考量及建議如下:
(1)曝氣池內(nèi)溶氧值之提高勢(shì)必增加曝氣作用,直接增加絮體間之剪力作用,將不利大型絮體之形成。故溶氧值偏高之曝氣池,其絮體于沉淀池將較不易沉降。
(2)污泥于沉淀池仍會(huì)耗用氧氣,氧氣耗用量視絮體特性而稍有不同,沉淀池污泥停留時(shí)間(污泥濃度)宜適當(dāng),以避免污泥有缺氧。
(3)生物污泥具有活性及黏性之特色,于污泥脫水處置階段,除較不易脫水外,為避免絮體內(nèi)細(xì)胞體破裂,體液/有機(jī)質(zhì)流回處理系統(tǒng),亦不建議采用如板框式、螺旋式等較高脫水效率之脫水機(jī);除非有物化污泥可作適當(dāng)混合調(diào)整之用。
3、溶氧控制
國(guó)內(nèi)業(yè)界現(xiàn)有之廢水處理廠,于生物處理程序上,大多采用活性污泥系統(tǒng);對(duì)于曝氣池之溶氧控制上,長(zhǎng)久以來各方面建議不一,建議值有 1.5~2.0mg/L、2.0~2.5mg/L?及 2.0mg/L?以上等不同數(shù)據(jù);何者為是,理應(yīng)依實(shí)際需求狀況而定。以下依「經(jīng)濟(jì)溶氧」理論,配合前章節(jié)活性污泥絮體組成,提出溶氧控制建議。
(1)經(jīng)濟(jì)溶氧
? 當(dāng)廢水中溶氧濃度增加時(shí),微生物之呼吸速率(及生長(zhǎng)速率)常以雙曲線函數(shù)的關(guān)系增加,而且漸趨于一個(gè)最大值(maximum value);達(dá)到這個(gè)最大值的溶氧濃度被稱為臨界濃度(critical concentration),如圖 所示。其中最大攝氧率 1/2?之 DO?濃度,稱為經(jīng)濟(jì)溶氧(Km,絮體保有活性之最低需氧量),溶氧值約為 0.1 mg/L。以單一細(xì)菌實(shí)施純粹培養(yǎng)時(shí) Km 很低( 約 0.001 mg/L),然于活性污泥系統(tǒng) Km 較高(約 0.1 mg/L),此一差異在于溶氧需擴(kuò)散通過污泥之膠體,多了質(zhì)傳阻力之影響。一般要達(dá)到最大呼吸率之 95%以上,溶氧需維持在 2 mg/L,超過此一濃度水準(zhǔn),無論就動(dòng)力或經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),助益都不大。

(2)溶氧量控制
?? 如絮體保有活性之最低需氧量, 其溶氧值約為 0.1 mg/L,則相關(guān)考量及建議如下:
1)于曝氣池操作維護(hù)時(shí),可先將曝氣池膠體視為小球形,因氧氣于球形外圍滲透至中心點(diǎn)會(huì)依序遞減,而為保持中心點(diǎn)之溶氧值為仍有活性之最低溶氧值 0.1mg/L,則球形外圍之溶氧值環(huán)境應(yīng)平均維持在 0.5 mg/L。另考慮池內(nèi)膠體不會(huì)單純皆為小圓形, 配合較大型膠體之需求,池內(nèi)溶氧值應(yīng)平均維持為 1.0 mg/L;依該理論推估相關(guān)結(jié)論,可模擬運(yùn)用如下:
a.?池內(nèi)沉積現(xiàn)象不嚴(yán)重者:例如采鼓風(fēng)機(jī)加散氣盤形式曝氣,依經(jīng)濟(jì)溶氧理論,池內(nèi)平均值溶氧值維持為 1.0?mg/?L?即可。?
b.?池內(nèi)常有沉積現(xiàn)象發(fā)生者:例如采表面曝氣機(jī)或氧化深渠等曝氣形式, 而為避免( 或減少) 沉積區(qū)域發(fā)生厭氧現(xiàn)象, 依經(jīng)濟(jì)溶氧理論, 池內(nèi)平均溶氧值則需適當(dāng)調(diào)高為 1.5?mg/L。
曝氣池之溶氧值隨時(shí)都在變動(dòng)中,尤其曝氣池入口處常因污染負(fù)荷較高,及回流污泥流入影響,實(shí)際溶氧量常偏低,故于曝氣池入口處宜盡量曝氣以提供溶氧量。然于曝氣池出口處,由于負(fù)荷較低,且絮體即將進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離,應(yīng)減少曝氣量(降低溶氧),以減少曝氣剪力,增加污泥完整性,尤其曝氣池體型上屬栓塞流法者。
?? (3)曝氣池之溶氧值維持在 2.0?mg/L?以上,為一般較常見之操作模式;但如需加強(qiáng)活性污泥沉降效果,可嘗試以經(jīng)濟(jì)溶氧理論做基礎(chǔ),適度降低曝氣量(溶氧值)。執(zhí)行時(shí)為避免沉淀池有污泥厭氧上浮之余,可采取加大污泥廢棄量(降低污泥濃度)方式,或?qū)⒔?jīng)濟(jì)溶氧理論值適度提高等方式處理,業(yè)界于執(zhí)行經(jīng)濟(jì)溶氧理論時(shí),仍需配合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作狀況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以確認(rèn)最佳操作參數(shù)。
4、PH值變化
??? 曝氣池因有微生物代謝作用,導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)廢水之 pH 值常會(huì)隨之改變,如廢水之緩沖能力有限,部份廢水處理廠須于曝氣池單元添加酸鹼藥劑,以控制曝氣池出流水之 pH 值;然酸鹼藥劑之添加程序,將直接增加操作成本,若能了解 pH 值改變之原因,以調(diào)整操作方式、減少藥劑之添加,應(yīng)能有效降低或減免該項(xiàng)操作成本; 以下針對(duì) pH 值改變之原因及因應(yīng)方式進(jìn)行說明:
?pH?值下降
活性污泥處理系統(tǒng)會(huì)發(fā)生 pH 值下降問題,一般可能原因及因應(yīng)方式如下:
(1)?廢水中含有 H2S
硫還原菌于厭氧狀態(tài)下會(huì)將硫酸鹽類還原為 H2S,而硫氧化菌會(huì)于適當(dāng)時(shí)機(jī)將 H2S 氧化為 H2SO4,使系統(tǒng)中 pH 值迅速下降,如下列平衡方程式。于含高硫酸鹽類廢水之處理過程,尤其明顯。

?

此外,如廢水中有?HNO3?存在,更易產(chǎn)生?H2SO4

(經(jīng) Thiobacillus denitrificans 菌屬作用)
?? 為避免硫還原菌將硫酸鹽類還原為 H2S,處理設(shè)備宜避免于不通風(fēng)狀況下操作或減少沉積現(xiàn)象發(fā)生。以生活污水為例,如調(diào)勻池為地下密閉式設(shè)計(jì),因廢棄蛋白質(zhì)之胺基酸內(nèi)即含有硫官能基,硫還原菌于厭氧狀態(tài)下會(huì)將該硫化物還原為 H2S,調(diào)勻池池頂將產(chǎn)生酸腐蝕,且出流水 pH 值將明顯下降。
(2)?廢水中含有 NH4-N,進(jìn)行硝化作用
曝氣池充分曝氣時(shí),微生物先進(jìn)行有機(jī)碳氧化作用,至 COD 濃度降至某程度(或 NH4-N 濃度相對(duì)較高時(shí)),硝化菌(屬絕對(duì)好氧菌)將呈優(yōu)勢(shì),并進(jìn)行硝化作用。由于硝化菌為自養(yǎng)菌,攝取無機(jī)碳如 CO2、CO3-2、HCO3-為碳源,將NH4-N 氧化為亞硝酸及硝酸,因此硝化作用進(jìn)行時(shí)產(chǎn)生酸,易使系統(tǒng)中 pH 值降低,如下列平衡方程式。


???? NH4-N 濃度較高時(shí),整個(gè)處理系統(tǒng)宜考慮改為除氮處理程序;NH4-N?濃度不高時(shí),運(yùn)用硝化菌屬絕對(duì)好氧菌之特性,適當(dāng)調(diào)降廢水中溶氧值,可使系統(tǒng)中 pH 值下降速度變緩。
(3)污泥分解有機(jī)物,放出許多二氧化碳溶于水中,導(dǎo)致系統(tǒng)之 pH?值降低。
???? 于生物可氧化基質(zhì)較多時(shí),該現(xiàn)象較明顯,水中溶氧量亦常隨之降低; 然隨著可氧化基質(zhì)已逐漸被處理時(shí),該現(xiàn)象轉(zhuǎn)而趨緩;最后因曝氣效應(yīng), pH 值及溶氧量會(huì)逐漸回升。
PH值上升
活性污泥處理系統(tǒng)會(huì)發(fā)生 pH 值上升問題,一般可能原因及因應(yīng)方式如下:
(1)?廢水中含有相當(dāng)濃度之 NH4-N,進(jìn)行硝化/反硝作用所致
硝化作用: 硝化作用進(jìn)行時(shí)產(chǎn)生酸, 易使系統(tǒng) pH?值降低, 如下列平衡方程式。

反硝化作用: 當(dāng)水中存在硝酸根離子, 且于缺氧情況下, 微生物將以硝酸鹽類代替氧氣進(jìn)行呼吸代 謝,多數(shù)之脫硝細(xì)菌為氧化有機(jī)物質(zhì)之異營(yíng)菌,少部份為氧化無機(jī)物質(zhì)之自營(yíng)菌,可將硝酸鹽類還原為氣態(tài)氮化合物,因產(chǎn)生氫氧基離子,反而使系統(tǒng) pH 值上升, 如下列平衡方程式。

由于脫硝作用程度仍受前段硝化作用之直接影響,并不會(huì)使系統(tǒng) pH 值持續(xù)上升。
因藻類行光合作用,消耗 CO2,易讓系統(tǒng) pH?值上升
???? 當(dāng)廢水含有多量之氮磷成分,于日照普遍時(shí),因藻類進(jìn)行光合作用,消耗水體之 CO2,因此提升系統(tǒng) pH 值,如下列平衡方程式;此時(shí)藻類包含水體表面衍生之藻類,及于污泥或處理水中皆會(huì)有之綠藻類、藍(lán)藻、硅藻類等。但于夜間藻類行呼吸作用時(shí),則會(huì)產(chǎn)生 CO2,系統(tǒng) pH 值會(huì)略為降低。

當(dāng)藻類生長(zhǎng)迅速時(shí),因進(jìn)行光合作用消耗水體之 CO2,整個(gè)系統(tǒng)所提升之pH 值可高達(dá) 10;防治之道除直接減少氮磷成分外,可從加蓋遮蔽棚(減少日照)及減少廢水停留時(shí)間著手改善。
因曝氣導(dǎo)致 CO2?減少,引起系統(tǒng) pH?值上升
因?yàn)槎趸紴橐环N微酸性之氣體,常因系統(tǒng)內(nèi)曝氣作用因素,直接減少水中之 CO2?濃度,間接提升系統(tǒng) pH 值,如下列平衡方程式。

因曝氣作用所去除 CO2?之操作,其極限值為曝氣至與大氣中之 CO2?平衡時(shí),此時(shí)系統(tǒng)之 pH 值約 8.6;如水中有較高之堿度,易有較高之 pH 值,較低之堿度有較低之 pH 值;防治之道為直接減少曝氣作用即可。
活性污泥膨脹現(xiàn)象
何謂活性污泥膨化現(xiàn)象(sludge bulking)?一般系指在曝氣池中之活性污泥因沉降性及壓縮性不佳,致沉淀池中污泥沉降緩慢或完全不沉降;在此情況下,污泥之容積指數(shù)(SVI)趨高;沉淀池中污泥迅速堆積升高導(dǎo)致部分污泥溢流,使放流水中含有大量之懸浮物體,常導(dǎo)致放流水不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。
污泥膨化現(xiàn)象通常包含污泥松化及絲狀菌過度生長(zhǎng)兩種情況。污泥松化之特征為 SV30?介于 700~950ml/L,但幾小時(shí)后 SV30?常降為 400~600 ml/L,絮體松散且絲狀菌不多(絲狀菌分類常為 0~1)、污泥不易從沉淀池溢出,嚴(yán)重時(shí)添加混凝劑控制即可;其原因除廢水特性外大多為曝氣攪拌過量所致,如使用噴射式曝氣機(jī)或表曝機(jī)者。而絲狀菌過度生長(zhǎng)之原因與控制措施則相對(duì)較為復(fù)雜。以下針對(duì)絲狀菌過度生長(zhǎng)導(dǎo)致之污泥膨化現(xiàn)象進(jìn)行討論。
1.?絲狀菌之特性資料
? 依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),造成污泥膨化之生物,大致上有Sphaerotilusnatans,Bacillus,Thiothrix,Escherichia,Beggiatoa,Geotrichum candidum, 絲狀增殖酵母及其他絲狀微生物等;一般而言,絲狀菌之比增殖速率較細(xì)菌為低。因此, 絲狀菌在生存競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中如欲得勝, 在于環(huán)境突遭變異時(shí), 對(duì)其他細(xì)菌之增殖速度形成抑制,對(duì)絲狀菌抑制較小, 如此才會(huì)形成優(yōu)勢(shì)。有關(guān)絲狀菌之特性, 歸納如下:
(1) 與膠體生成菌比較,絲狀菌有較大之表面積與體積之比,因此對(duì)低濃度基質(zhì)、溶氧之?dāng)z取較有利。
(2)絲狀菌比膠羽生成菌具有較強(qiáng)之阻礙物質(zhì)抵抗性。
(3)絲狀菌不為原生動(dòng)物及微小后生動(dòng)物等掠食者所攝取。
(4)絲狀菌比膠羽生成菌對(duì)環(huán)境有較廣之適應(yīng)范圍。
2、活性污泥膨化之原因及處置對(duì)策
污泥膨化之原因大致上有:廢水特性(如高糖類廢水)、基質(zhì)濃度低、pH 過低(低于 6)、硫化物濃度高、溶氧值低及營(yíng)養(yǎng)物不足等因素。但因可能同時(shí)存在兩種以上因素,故在判別上不容易。
活性污泥膨化之處置對(duì)策上,基本上可分為暫時(shí)性、較長(zhǎng)時(shí)間性及永久性等三種,示:
暫時(shí)性
添加化學(xué)氧化劑
添加無機(jī)性之混凝劑
增大污泥回流量及廢棄污泥量
較長(zhǎng)時(shí)間性
調(diào)節(jié)供給氧氣量
供給必須之營(yíng)養(yǎng)劑
調(diào)整系統(tǒng)之食微比
永久性
曝氣池體為栓塞流型
系統(tǒng)中加入缺氧段
設(shè)多段分隔式曝氣系統(tǒng)
???? 廢水處理廠發(fā)生污泥膨化現(xiàn)象,最常用之處置為于回流污泥添加氯或過氧化氫,兩者添加濃度分別為 10~20mg/L 及 100~200mg/L,添加時(shí)間需視膨化狀況而定。然于添加前仍需檢視發(fā)生原因,先采較長(zhǎng)時(shí)之處置, 以減少再發(fā)生之機(jī)會(huì);而對(duì)于常發(fā)生之處理廠,建議采用 永久性之處置, 其處置原理分別如下:
(1)栓塞流型法之基質(zhì)濃度呈梯度下降,不易有優(yōu)勢(shì)菌種;
(2)加缺氧段取因于絲狀菌大多屬絕對(duì)好氣菌;
(3)多段分隔式為綜合前兩者之特性而成。
處理污泥膨脹現(xiàn)象注意事項(xiàng):
(1)?廢水處理廠發(fā)生污泥膨化現(xiàn)象時(shí),如能立即判定絲狀微菌種類,對(duì)防治工作上有絕對(duì)幫助;然絲狀菌之鑒別工作,非專業(yè)人士將無法勝任。業(yè)界若需進(jìn)行絲狀菌體鑒定工作,可逕洽相關(guān)單位諮詢作為參考。
(2)?廢水處理廠于遭遇絲狀菌膨化困擾時(shí),如發(fā)現(xiàn)屬污泥膨化初期,建議應(yīng)以系統(tǒng)之調(diào)整因應(yīng)之;如發(fā)現(xiàn)以系統(tǒng)之調(diào)整無法克制污泥膨化現(xiàn)象,則需進(jìn)行添加化學(xué)氧化劑以破壞絲狀菌之優(yōu)勢(shì),然系統(tǒng)之調(diào)整仍為破壞菌種優(yōu)勢(shì)后,微生物群恢復(fù)原狀之必要條件,故系統(tǒng)之調(diào)整為絕對(duì)需進(jìn)行之工作。另因污泥膨化現(xiàn)象如于早期發(fā)現(xiàn),將較易于采取必要措施。建議現(xiàn)場(chǎng)操作人員,應(yīng)每日進(jìn)行污泥顯微鏡觀察工作;如未有顯微鏡設(shè)備,至少每日須作 SV30?沉降試驗(yàn),以利及早防范。
廢水處理廠決定添加化學(xué)氧化劑以抑制絲狀菌生長(zhǎng),防治原因在于絲狀菌已為優(yōu)勢(shì)菌種,若不破壞此優(yōu)勢(shì),無法恢復(fù)正常微生物相。但此舉亦會(huì)抑制原生動(dòng)物,且因菌絲斷裂、原生動(dòng)物死亡及膠羽破碎,導(dǎo)致處理效率會(huì)隨之降低,處理水質(zhì)會(huì)明顯惡化;此為暫時(shí)現(xiàn)象,于停止添加后,各微生物將慢慢恢復(fù),配合系統(tǒng)作適當(dāng)調(diào)整修正,則于該新環(huán)境中將逐漸恢復(fù)原微生物相。不過因各廠污泥膨化現(xiàn)象程度不一,所需之化學(xué)氧化劑添加量也不同,故執(zhí)行時(shí)宜由少量逐步添加,添加期間亦須以沉降實(shí)驗(yàn)及顯微鏡觀察作為添加效果之確認(rèn)工作。尤其處置過程需詳實(shí)紀(jì)錄,以作為再發(fā)生污泥膨化時(shí)之參考因應(yīng)對(duì)策。
污泥上浮
???? 廢水經(jīng)生物處理系統(tǒng)處理后,有機(jī)污染物質(zhì)將轉(zhuǎn)換成污泥膠羽,后續(xù)污泥將于沉淀池單元進(jìn)行固液分離程序。固液分離程序好壞直接影響處理效率,于固液分離程序中最棘手之處,在于污泥上浮問題;雖可設(shè)浮渣擋板將上浮之污泥攔截,但微小之污泥仍會(huì)溢流而出,造成沉淀池出流水 SS 增加;因此,污泥上浮問題宜密切注意,污泥上浮原因及對(duì)策整理如表所示。

泡沫
一般廢水處理廠之調(diào)勻池或曝氣池常有泡沫之困擾,輕微時(shí)僅風(fēng)吹飛揚(yáng),有觀瞻上問題;但嚴(yán)重時(shí)泡沫可布滿池水面,甚至覆蓋池旁歩道,致使操作上有安全之虞,如圖 6 所示。目前處理泡沫問題上,大多以撒水消泡方式處置;但了解其原因后,或許可從操作策略上進(jìn)行改善?;旧弦鹋菽颍筛欧譃槲锘耘菽?油脂及界面活性劑)及生物性泡沫兩種,其中油脂較不易引起嚴(yán)重之泡沫問題,而界面活性劑較無適當(dāng)之處置方案。以下針對(duì)產(chǎn)生泡沫之原因及處置進(jìn)行說明:
1.?物化性泡沫
物化性泡沫主要由界面活性劑引起,其為親油性原子團(tuán)與親水性原子團(tuán)組成之兩親媒性物質(zhì),具兩種基本性質(zhì):(1)大部份形成膠體質(zhì)點(diǎn)而溶存;(2)因機(jī)能部之作用, 以選擇性的配向吸著, 顯著改變界面之狀態(tài)或性質(zhì)。界面活性劑所致之可溶化、某種觸媒作用、各種介面之作用(界面張力降低、起泡、消泡、潤(rùn)濕、乳化、分散懸濁、凝集等)及洗凈等多種實(shí)用性,皆因兩種基本性質(zhì)有直接或間接之關(guān)系。而它的形狀是一個(gè)長(zhǎng)條,一頭喜歡水,一頭討厭水; 當(dāng)與水混合后,喜歡水的一頭會(huì)溶在水中, 討厭水的一頭則全部聚集在水面上。而我們進(jìn)行攪拌時(shí),將把界面活性劑、空氣及水都充份混合,這個(gè)時(shí)候,界面活性劑討厭水的一頭會(huì)包住空氣, 也就形成泡泡了! 所以我們?cè)綌嚢?,越多空氣跑進(jìn)水里, 泡泡也就越多了。
界面活性劑對(duì)水域生物的危害性分別為:(1)乳化性(2)滲透性(3)難分解性, 但凡洗凈能力越強(qiáng)之界面活性劑,其對(duì)水域生物之危害性亦相對(duì)增強(qiáng), 目前業(yè)者產(chǎn)品雖逐漸將 ABS 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為 LAS 結(jié)構(gòu)(軟性),可讓水中殘留濃度降低,但亦有報(bào)告指出 LAS 結(jié)構(gòu)之生物毒性反而更大。于引起物化性泡沫問題上,另需談及油脂之相對(duì)性,油脂基本上可分成表面浮油與乳化油, 乳化油將增強(qiáng)界面活性劑引起之泡沫安定性,而界面活性劑之存在亦會(huì)將表面浮油逐漸轉(zhuǎn)成乳化油。因此,前處理單元已截留之表面浮油,應(yīng)盡速清除之, 避免讓界面活性劑將表面浮油逐漸轉(zhuǎn)成乳化油, 造成后續(xù)處理上, 有泡沫、污泥包裹及污泥上浮方面之困擾。
2、 生物性泡沫
依據(jù)資料顯示,于曝氣池表面(或污泥消化池)形成有泡之浮渣,大多為Nocardia 屬(亦屬絲狀微生物),型態(tài)上本屬是屬于放射菌,比其他的絲狀細(xì)菌的菌絲短, 常在氣泡上附著而上浮,在曝氣池表面形成泡狀浮渣(異常發(fā)泡),然后于沉淀池使污泥上浮。其原因在于該屬生物具強(qiáng)疏水性且高黏性, 一旦大量生長(zhǎng)且附著于池內(nèi)之氣泡, 則增加氣泡對(duì)于機(jī)械、化學(xué)刺激的安定性。另亦屬放射菌之分枝桿菌(Mycobacterium 屬)的某一種,亦被證實(shí)也具有形成浮渣之能力。
美國(guó)及澳洲研究人員調(diào)查發(fā)現(xiàn), 在泡沫中 N,pinensis 是主要的微生物, 而Nocardia amarae 次之,當(dāng)混和液中每 1 克 VSS 中含有土壤絲菌超過 26mg 時(shí), 會(huì)產(chǎn)生令人討厭之泡沫(Jenkins,1992)。另油脂與界面活性劑之存在亦會(huì)增加生物性泡沫,資料顯示陰離子性界面活性劑與它們的生物分解產(chǎn)物,能夠提高活性污泥中土壤絲菌之起泡作用
(Ho 及 Jenkins ,1991)。
其防治方案有:用氯殺菌、運(yùn)用生物選擇器、減少曝氣池空氣流量、降低 pH 值與減少油脂量、添加厭氣消化槽上澄液、抗泡沫劑與鐵鹽、減少低紊流區(qū)及物理性地去除泡沫等;其中以(1)減少低紊流區(qū); 因放射菌常在靜水表面繁殖,處理過程宜避免造成廢水長(zhǎng)期停留之死角。(2)增加污泥廢棄量(提高 BOD 負(fù)荷),該 2 方法較有效且常用。